أكبر الأشياء في الكون هي الثقوب السوداء
على نقيض بعض الأجسام مثل الكواكب أو النجوم ليس لها حد لحجمها
وأيضًا يمكنهم حرفياً النموا بشكل لانهائي
على الرغم أن في الحقيقة
يجب على بعض الظروف أن تحدث لصنع أنواع مختلفة من الثقوب السوداء
من الصغيرين جدًا الى أكبر الأشياء في الكون
فكيف لثفوب السوداء النمو وماهو حجم أكبر ثقب أسود
هذا المقطع لن يناقش كيف تعمل الثقوب السوداء أو كيف يتشكلون حيث تكلمنا عن هذا من قبل
بالتفصيل في سلسلة الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية يمكنك مشاهدتهم بعد ذلك
الآن نحن مهتمين في ايجاد أكبر الاشياء في الكون لنبدأ بشكل صغير جدًا جدًا
الثقوب السوداء البدائية
أصغر انواع الثقوب السوداء قد وقد لا تكون موجودة
إن كانوا موجودين فسوف يكونون أقدم الأجسام في الكون أقدم حتى من الذرات
سيكون قد تكونوا مباشرةً بعد الأنفجار العظيم
عندما كان الكون شديد الكثافة مع طاقة عالية جدًا
حتى أن اي حزمة من الطاقة ذات كثافة أعلى بقليل من جيرانها يمكن أن تُكون ثقب أسود
أصغر ثقب أسود بدائي موجود الى الآن سيكون بكتلة ترليون كيلوغرام تقريبًا
بكتلة جبل كبير ومع ذلك لن تكون أكبر من حجم بروتون
ثقب أسود بدائي بكتلة الأرض سيكون بالكاد بحجم عملة معدنية
مما يجعل العثور عليهم أمر صعب للغاية -لذلك لم نجد أي واحد منهم بعد- إذ إن كانوا موجودين
قد يكونوا الطاقة المظلمة الغامضة التي تربط المجرات ببعضها
لننتقل الى الأشياء التي نعرف بتأكيد أنها موجودة
الثقوب السوداء النجمية
لصنع ثقب أسود يجب أن نضغظ كمية كافية من المادة لتنهار على نفسها
بعد تكونه كل شيء يرمى فيه يصبح أكبر وأكبر
في عالمنا اليوم فقط الأحداث الكونية الأكثر عنفًا يمكن أن تخلق الظروف الضرورية
مثل إندماج نجوم نيوترونية أو عندما ينهار نواة نجم مهول الحجم في انفجار السوبر نوفا (مستعر أعظم)
ليكون عندنا وحدة نفهم بها سنستخدم كتلة شمسنا 2 مليون ترليون ترليون كيلو جرام تقريبًا
أصغر ثقب أسود -معروف- لديه 2.7 كتلة شمسية
بحجم كرة قطرها 16 كيلومتر كافية لتغطية باريس
V723 Mon ثقب أسود قليل الوزن نسبيًا أخر هو خَوي النجم الأحمر العملاق
هذا النجم أكبر ب 24 مرة من شمسنا وقطره يساوي 30 مليون كيلو متر
ومع ذلك الحجم الا أنه يدور حول ثقب أسود قطره 17.2 كيلومتر
هذا الثقب الأسود الصغير -المتنمر الوصخ- صغير جدًا لدرجة أننا بالكاد نستطيع إظهاره بالمقارنة
M33 X-7 واحد من أكبر الثقوب السوداء النجمية المعروفة هو
يقضى وقته حاليًا بأكل نجم لديه 70 كتلة شمسية قطعة بقطعة
بينما كل هذه المادة المسروقة تدرو حول الثقب الأسود مثل الماء المتجة الى البالوعة
!يسخنه الاحتكاك لدرجة حرارة كافية ليشع 500000 أكثر من شمسنا
هي فقط 15.65 كتلة شمسية M33 X-7 ومع ذلك فإن كتلة
كبير بما يكفي ليغطى كورسيكا بظله
لتنموا الثقوب السوداء بشكل كبير إما أن تلتهم العديد من النجوم أو بشكل أفصل تندمج مع بعضها البعض
الأدوات التي تجعل من الممكن الكشف عن هذه الاندماجات مازالت جديدة وحاليَا نكتشف العديد من الأمور الحماسية
مثل اثنين من الثقوب السوداء الضخمة التي اكتشفت في مجرة على بعد 17 مليون سنة ضوئية
بينما يدورون على بعضهم بقوة كبيرة يطلقون الكثير من الطاقة على هيئة موجات الجاذبية
أكثر من الطاقة لكل النجوم في مجرة درب التبانة التي اطلقتها على مدار 4400 سنة
يبلغ حجم الثقب الأسود الجديد الذي شكل حجم ألمانيا وكتلته تبلغ 142 كتلة شمسية
وهنا نصطدم بفجوة غريبة بالحجم
هناك العديد من الثقوب السوداء التي تصل إلى 150 كتلة شمسية وبعد ذلك لا شيء لفترة طويلة
إلى أن نصطدم فجأة بثقوب سوداء أكبر بملايين المرات
وهو أمر محير بعض الشيء لأن لدينا فكرة أن الثقوب السوداء تنموا وتنموا باستمرار
لكن بالنسبة لأكبر الثقوب السوداء فإن هذه العملية ليست بالسرعة الكافية لتفسير وجودها اليوم
الكون ببساطة عمره غير كافي لتتكون هذه الثقوب من أكل النجوم الأخرى وأندماج بعضها البعض
شيء أخر يجب أن يكون قد حدث
لشرح كيف حصلنا على أكبر ثقوب سوداء في الكون قد نحتاج إلى أكبر النجوم التي وجدت على الإطلاق
كوايزاي ستارز (شبيه النجم)
للحصول على فكرة عن حجمها يمكننا مقارنتها بأكبر النجوم الموجودة اليوم
شمسنا بمثابة حبة رمل بجانبهم
لانعرف ما إذا كانت أشباه النجوم كانت موجود بالفعل
لكنها مفهوم مثير للإهتمام عندما يتعلق الأمر بنمو الثقوب السوداء فائقة الشحن
الفكرة هي أن المادة في بداية الكون كانت كثيفة لدرجة أن أشباه النجوم يمكن أن تنمو إلى آلاف أضعاف كتلة شمسنا
ربما تحطت انوية هذه النجوم بفعل وزنها المهول للغاية
الى درجة انها قد تكون ولد ثقب أسود بينما كانت تتشكل
على عكس نجوم اليوم التي ستدمرها هذه العملية
قد ينشأ توازن قاتل في أشباه النجوم
الجاذبية ضغطت النجم الهائل الحجم مطعمتًا الثقب الأسود
وتسخين المواد المندفقة الى درجة حرارة مهولة جدًا لدرجة أن الاشعاع حافظ على استقرار النجم
وبالتالي فإن هذه الثقوب السوداء سريعة النمو ربما كانت قادرة على استهلاك شبه النجم لملايين السنين
لتنموا أكبر بكثير عن أي ثقب أسود نجمي حديث
ثقوب سوداء أكبر بعدة آلاف من كتلة الشمس وأوسع من الأرض بأكملها
قد تكون هذه الثقوب السوداء هي بذور
الثقوب السوداء فائقة الضخامة
والآن نصل إلى ملوك كوننا (تحت ملك الله)
أكبر الأجسام الفردية في الوجود
تحتوي مراكز معظم المجرات على ثقوب سوداء هائلة الحجم وإنهم لوحشيون
في مجرة درب التبانة لدينا "ساجيتاريس أي" ثقب أسود فائق الحجم بكتلة 4 ملايين كلتة شمسية تقريبًا
هادئة مجمعة وتفعل أمورها الخاصة
نعلم أنها موجود هناك لأننا نرى نجوم ترمى بقوة شديد بتأثير على مايبدو نقطة من الفراغ
وبرغم من كلتلها المهولة إلا أن نصف قطرها أكبر ب 17 مرة فقط من نصف قطر الشمس
أصغر من معظم النجوم العملاقة ولكن ملايين المرات أثقل
بسبب أن الثقوب السوداء فائقو الحجم وموجدين فقط بمركز المجرات
كثير من الناس يتخيلوهم كأنهم مثل الشمس في النظام الشمس
مرساة تلصق كل شيء آخر معًا وتجبره على الوجود في مدار
لكن هذا فهم خاطئ
بينما تملك الشمس %99.86 من كل كتلة النظام الشمسي
تملك عادةً الثقوب السوداء فائقة الحجم %00.001 من كتلة مجرتها
مليارات النجوم ليست مربوطة بها جاذبيًا بل تأثير المادة المظلمة هو الذي يربطهم ببعضهم
العديد منهم ليسوا بعمالقة لطيفين خاصةً عندما يأكلون كتل السحب في مجراتهم
BL Lacertae الثقب الموجود في مجرة
يلتهم الكثير من الأشياء التي تُنتج دفقات من البلازما !متسارعةً الى مايقارب سرعة الضوء
إذا كانت الأرض في مدار حول هذا الوحش ...فسوف تبدو أكبر ب 115 مرة في السماء من شمسنا
وسيكون قد احترقنا الى كريسبي في ثوان بسبب قرصها المتوهج الحار المزود
في هذه المرحلة تصبح الثقوب السوداء كبيرة جدًا بحيث تبدو النجوم صغيرة بشكل مهول مقارنةً بها
تحوي مجرة "الدجاجة أي" ثقب أسود فائق الحجم ب 2.5 مليار كتلة شمسية وعرض 14.7 مليار كيلومتر
أي أنه اذا حل محل شمسنا فسوف يبلع كل الكواكب المجموعة الشمسية ويمتد الى نصف أطراف النظام الشمسي
♪ تان تان ♪
يلتهم الكثير من الكتل الى درجة أنه يحول قرصه إلى نوع من أنواع القماع المغناطيسية
نافثتًا غازات تصنع فصوص راديوّية هائلة فوق المجرة يبلغ قطرها نصف مليون سنة
أي عرض 2.5 من مجرة درب التبانة
Messier 87 ثقب أسود فائق الحجم أخر يقع في مجرة
♪ تان تان ♪
تبلغ كتلته 6.5 مليار كتلة شمسية وهو أول ثقب أسود لقطت له صورة حقيقية
أو بالأحرى صورة لغازه المتوهج حول حافة الظل المتوعد
!كرة الظلام هذه كافية لتغطية نظام شمسنا بالكامل
♪ تان تان ♪
ومع ذلك! توجد أجسام ذات مقياس أكبر وأكبر من هذه
ثقوب سوداء فائقة مهولة الحجم
الآن نصل إلى أكبر الثقوب السوداء ربما تكون أكبر الأجسام الفردية التي يمكن أن توجد على الإطلاق
هذه الثقوب السوداء أكلت كم مهول لدرجة أنها نمت لتصل إلى عشرات المليارات من الكتل الشمسية
جاذبيتها محرك الكوازار قرص مزود أكثر إشراقًا من آلاف المجرات المليئة بالنجوم
ضخمين لدرجة أنهم يستحقون لقبًا خاصًا بهم الثقوب السوداء فائقة مهولة الحجم
لديه 18 مليار كتلة شمسية OJ 287 النجم فائق مهول الحجم الذي في مركز مجرة
كبير جدًا لدرجة أنه يحتوي على ثقب أسود فائق الحجم يدور حوله Sagittarius A أكبر ب 40 مرة من
هذا الشيء يتحدى الخيال ويصعب جدًا مقارنته بأي شيء
يمكنه بكل اريحية أن يتسع الى ثلاث أنظمة شمسية مصفوفة بداخله
لننهي هذه المنافسة المجنونة ونصل إلى ملك الملوك
ثقب أسود يمكننا مراقبته يستهلك مادة بقدر المجرات TON 618
يسطع بسطوع مائة (مئة) تريليون نجم يرى من على بعد 18 مليار سنة ضوئية
♪ تان تان ♪
!يملك 66 مليار كتلة شمسية
ثقب أسود كبيرة لدرجة أن الضوء يحتاج أسبوع إلى أن يصل الى المتفردة بعد عبور أفق الحدث
حوالي 11 مجموعة شمسية تستطيع الأصطفاف داخله
قد يكون أكبر جسم فردي في الكون
ولكن في الواقع ربما يكون أكبر
بعيد جدًا فإننا فقط نرى ما كان عليه قبل 10 مليار سنة TON 618 نظرًا لأن
على كل حال، الثقوب السوداء مخيفة وغامضة وعملاقة
سيكونوا موجدين بعد موت كل الأشياء فالكون وينمون أكبر وأكبر
حسنًا، لنعيد هذه الرحلة
من أصغر ثفب أسود محتمل الى أكبر ثقب أسود
"لنجرب شيءً جديدًا اليوم لندعوها "ماوراء الكذبات
نبذة قصيرة من وراء الكواليس عن الأخطاء الضرورية في هذا الفيديو
لأنه ليس من الممكن حقًا تصنيف الثقوب السوداء مثل بطاقات اللعب
كيف ذلك؟ حسنًا بينما قمنا بفهرسة الملايين من النجوم فإننا في الحقيقة لدينا فقط بيانات جيدة عن بضع عشرات من الثقوب السوداء
ذلك لأن مراقبة الثقوب السوداء لم يكن شيئًا حقًا قبل 50 عامًا والى الآن ليس شيئًا فعليًا لأننا لا نستطيع رؤية الثقوب السوداء
يمكننا اشتقاق خصائصها فقط من دراسة آثار جاذبيتها على المادة من حولها
مثل مدار النجوم التي تقترب منهم
هذا التأثير يعتمد على كتلة الثقب الأسود التي يمكننا تقريبها على المستوى البسيط من خلال قوانين كبلر
ولكن هذا يتبعه مقدار عالي من هامش الخطأ
ثم يجب علينا تحويل الكتلة الى الحجم والذي يزيد هامش الخطأ
كمثال حسبنا نصف قطر الثقب الأسود من معادلة شوارزشيلد
التي لتبسيط تفترض أن الثقوب السوداء كروية بشكل مثالي ولا تدور حول نفسها
نوع من الثقوب السوداء الذي فعليًَا غير موجود
الواقع هو أن الفيزياء في هذه المقاييس غامضة قليلًا
لذلك بعض الثقوب السوداء قد تكون أكبر/أصغر بكثير من الذي هي عليه والذي لانعرفه يقينًا
حاولنا معالجة هذه المشكلة من خلال مقارنة مصادرة مع أنواع مختلفة من القيم
واستخدام حسابات كتل مختلفة للوصول إلى قائمة موحدة سمحت لنا بأن نكون دقيقين قدر الإمكان
يمكنك إلقاء نظرة على كل هذا في المصادر
ونتيجة لذلك تمت كتابة هذا السيناريو بدموع الخبراء لإشباع جنون تعطشنا لقيم دقيقة نستطيع العيش معها
خلال هذه العملية كثير من الأشياء حذفوا ولم يستطيعوا فعلها للفيديو
ولكن لحسن الحظ وجدنا طريقة لعدم هدرها كلها
لقد أنشأنا الكثير من سلع الثقوب السوداء والتي تغطي النطاق الكامل من الجنون إلى حد ما من الجدية
بهذه الطريقة نستكشف موضوعًا من زوايا مختلفة
وتستمر انت في الاستمتاع بالثقوب السوداء بعد انتهاء هذا الفيديو
ترجم بواسطة عمر أحمد